DE102004036994A1 - Digital high-frequency input area with small intermediate frequency with several modes and corresponding procedure - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Datenkommunikationstechnik bereitgestellt, die in WLAN(drahtlose Nahbereichsnetzwerks)-Empfängern angewendet werden kann. Es werden Datensignale empfangen, die gemäß einem von mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind. Der Eingangsabschnitt der Einrichtung besitzt einen analogen und einen digitalen Teil, wobei der digitale Eingangsabschnitt einen ersten und einen zweiten Signalverarbeitungszweig zum Verarbeiten empfangener Datensignale umfasst, die gemäß unterschiedlicher Modulationsschemata moduliert sind. Der erste und der zweite Signalverarbeitungszweig besitzen eine Topologie mit kleiner ZF (Zwischenfrequenz). Ferner wird ein entsprechend integrierter Schaltungschip und ein Verfahren zum Bearbeiten empfangener Datensignale bereitgestellt.A data communication technique is provided that can be applied to wireless LAN (wireless local area network) receivers. Data signals are received that are modulated according to one of at least two different modulation schemes. The input portion of the device has an analog and a digital portion, the digital input portion comprising first and second signal processing branches for processing received data signals modulated according to different modulation schemes. The first and the second signal processing branch have a topology with a small IF (intermediate frequency). Furthermore, a correspondingly integrated circuit chip and a method for processing received data signals are provided.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Datenkommunikationseinrichtungen, etwa WLAN-(drahtlose Nahbereichsnetzwerks-) Empfänger und entsprechende Verfahren und betrifft insbesondere Hochfrequenztechniken in derartigen Einrichtungen.The This invention relates generally to data communication devices, about wireless (wireless Short-range network receiver) and corresponding methods and in particular relates to high-frequency techniques in such facilities.
Ein drahtloses Nahbereichsnetzwerk ist ein flexibles Datenkommunikationssystem, das als eine Erweiterung oder als eine Alternative für ein verdrahtetes LAN eingerichtet ist. Unter Ausnutzung der Funkfrequenztechnologie oder Infrarottechnologie senden und empfangen WLAN-System Daten ohne Leitungen, wobei der Bedarf für verdrahtete Verbindungen minimiert wird. Somit kombinieren WLAN-System Datenverbund mit Anwendermobilität.One wireless local area network is a flexible data communication system, that as an extension or as an alternative for a wired one LAN is set up. Taking advantage of radio frequency technology or Infrared technology send and receive wireless system data without wires, with the need for wired connections is minimized. Thus, WLAN system combine data network with user mobility.
Heutzutage wird in den meisten WLAN-Systemen die Technologie mit aufgespreiztem Spektrum angewendet, d. h. eine Breitbandradiofrequenztechnik, die zur Verwendung in zuverlässigen und sicheren Kommunikationssystemen entwickelt wurde. Die Technologie mit aufgespreiztem Spektrum ist als ein Kompromiss zwischen der Bandbreiteneffizienz und der Zuverlässigkeit, Integrität und Sicherheit gestaltet. Häufig werden zwei Arten von Radiosystemen mit aufgespreiztem Spektrum verwendet: Systeme mit Frequenzsprungverfahren und Systeme mit direkter Sequenz.nowadays In most WLAN systems, the technology is spread with Spectrum applied, d. H. a broadband radio frequency technique, the for use in reliable and secure communication systems. The technology with spread spectrum is considered a compromise between the Bandwidth efficiency and reliability, integrity and security designed. Often become two types of radiosystems with spread spectrum uses: frequency hopping systems and direct sequence systems.
Der Standard, der drahtlose Nahbereichsnetzwerke, die in dem 2,4 GHz-Spektrum arbeiten, definiert und regelt, ist der IEEE 802.11 Standard. Um höhere Datenübertragungsraten zu ermöglichen, wurde der Standard zum 802.11 b erweitert, der Datenraten von 5,5 und 11 Mbps im 2,4 GHz-Spektrum ermöglicht. Es gibt auch noch zusätzliche Erweiterungen hierfür.Of the Standard, the wireless local area networks operating in the 2.4 GHz spectrum working, defining and regulating is the IEEE 802.11 standard. Around higher Data transfer rates to enable the standard extended to 802.11 b, the data rates of 5.5 and 11 Mbps in the 2.4 GHz spectrum possible. There are also additional ones Extensions for this.
Beispiele dieser Erweiterungen sind der IEEE 802.11a, 802.11b und 802.11g Standard. Die 802.11a Spezifizierung betrifft drahtlose ATM-(asynchroner Transfermodus) Systeme und wird hauptsächlich in Zugriffsknotenpunkten angewendet. Der 802.11 a Standard arbeitet bei Funkfrequenzen zwischen 5 GHz und 6 GHz. Darin wird ein Modulationsschema angewendet, das als „Aufteilung und Bündelung in orthogonale Frequenzen" (OFDM) bekannt ist, wodurch Datengeschwindigkeiten bis zu 54 Mbps möglich sind, wobei jedoch hauptsächlich die Kommunikation bei 6 Mbps, 12 Mbps oder 24 Mbps stattfindet. Der 802.11 b Standard verwendet ein Modulationsverfahren, das als komplementäres Kodierungsumtastung (CCK) bekannt ist, das höhere Datenraten zulässt und weniger der Störung durch Mehrfachausbreitungen unterliegt. Der 802.11 g Standard kann Datenraten bis zu 54 Mbps im 2,4 GHz-Frequenzband unter Anwendung der OFDM nutzen. Da sowohl der 802.11 g als auch der 802.11b Standard im 2,4 GHz Frequenzband arbeiten, sind diese vollständig austauschbar. Der 802.11 g Standard definiert das CCK-OFDM als optionalen Sendemodus, der die Zugriffsmodi des 802.11a und 802.11b kombiniert, und der Übertragungsraten bis zu 22 Mbps unterstützen kann.Examples These extensions are the IEEE 802.11a, 802.11b, and 802.11g Default. The 802.11a specification concerns wireless ATM (asynchronous Transfer mode) systems and is mainly used in access nodes applied. The 802.11 a standard works at radio frequencies between 5 GHz and 6 GHz. Therein a modulation scheme is applied which as a "division and bundling in orthogonal frequencies "(OFDM) which allows data speeds up to 54 Mbps, but mainly Communication takes place at 6 Mbps, 12 Mbps or 24 Mbps. The 802.11b standard uses a modulation scheme known as complementary Encoding Keying (CCK), which allows for higher data rates and less of the error subject to multiple propagations. The 802.11 g standard may have data rates up to 54 Mbps in the 2.4 GHz frequency band using OFDM use. Since both the 802.11g and the 802.11b standard in the 2.4 GHz frequency band, these are completely interchangeable. The 802.11 g standard defines the CCK OFDM as an optional transmit mode, the the access modes of the 802.11a and 802.11b combined, and the transfer rates support up to 22 Mbps can.
WLAN-Empfänger und
andere Datenkommunikationseinrichtungen besitzen typischerweise eine
Systemeinheit, die Radiofrequenz-(RF) Signale verarbeitet. Diese
Einheit wird im Allgemeinen als Eingangsabschnit bezeichnet. Grundsätzlich umfasst ein
Eingangsabschnitt Radiofrequenzfilter, Zwischenfrequenz-(ZF) Filter,
Multiplexer, Demodulatoren, Verstärker und andere Schaltungen,
die Funktionen bereitstellen können,
etwa die Verstärkung,
Filterung, Umwandlung und dergleichen. Gemäß
Wie
man aus
Es
gibt Empfängerarchitekturen,
in der die Einheit
Somit besitzen die Lösungen mit ZF gleich Null und geringer ZF jeweils ihre eigenen Vorteile und Nachteile. Dies ist der Grund, warum konventionelle Kommunikationseinrichtungen existieren, die entweder die Lösung mit der ZF gleich Null oder die Lösung mit der geringen ZF im analogen Eingangsabschnitt verwenden. Ferner gibt es Doppelband RF-Sender/Empfänger für WLAN-Systeme, in denen eine Technik mit direkter Umsetzung für einen WLAN-Modus und eine Architektur mit kleiner ZF für einen weiteren WLAN-Modus verwendet werden.Consequently own the solutions with ZF equal to zero and low IF each have their own advantages and disadvantages. This is the reason why conventional communication devices exist, either the solution with the ZF equal to zero or the solution with the low ZF in the use analog input section. Furthermore, there is double band RF transmitter / receiver for WLAN systems, in which a technology with direct implementation for a WLAN mode and a Architecture with small ZF for another Wi-Fi mode can be used.
Überblick über die ErfindungOverview of the invention
Es wird eine verbesserte Mehrfachmodus-Datenkommunikationstechnik bereitgestellt, die die Herstellung vereinfachen und die Effizienz verbessern kann.It an improved multi-mode data communication technique is provided, which can simplify manufacturing and improve efficiency.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein WLAN-Empfänger bereitgestellt, der Datensignale empfangen kann, die gemäß entsprechend einem einzelnen von mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind. Der WLAN-Empfänger umfasst einen Eingangsabschnitt mit einer analogen Eingangsabschnittseinheit und einer digitalen Eingangsabschnittseinheit. Die digitale Eingangsabschnittseinheit umfasst einen ersten Signalverarbeitungszweig zum Verarbeiten empfangener Datensignale, die gemäß einem ersten der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind, und umfasst einen zweiten Signalverarbeitungszweig zum Verarbeiten empfangener Datensignale, die gemäß einem zweiten der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind. Der erste und der zweite Signalverarbeitungszweig besitzen eine Topologie mit kleiner ZF.According to one embodiment becomes a wireless receiver provided that can receive data signals according to a single one of at least two different modulation schemes are modulated. The wireless receiver comprises an input section with an analog input section unit and a digital input section unit. The digital input section unit comprises a first signal processing branch for processing received Data signals that are in accordance with a first of the at least two different modulation schemes are modulated, and includes a second signal processing branch for processing received data signals according to a second of the at least two different modulation schemes are modulated. The first and the second signal processing branch have a topology with a small IF.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein integrierter Schaltungschip bereitgestellt, der eine Schaltung zur Verarbeitung von Datensignalen aufweist, die gemäß einem einzelnen Schema mindestens zweier unterschiedlicher Modulationsschemata moduliert sind. Diese Schaltung umfasst eine Eingangsabschnittsschaltung, die eine analoge Eingangsabschnittsschaltung und eine digitale Eingangsabschnittsschaltung aufweist. Die digitale Eingangsabschnittsschaltung umfasst einen ersten Signalverarbeitungszweig zum Verarbeiten empfangener Datensignale, die entsprechend einem ersten der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind, und umfasst einen zweiten Signalverarbeitungszweig zum Verarbeiten empfangener Datensignale, die gemäß einem zweiten der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata moduliert sind. Der erste und der zweite Signalverarbeitungszweig besitzen eine Topologie mit kleiner ZF.According to one another embodiment an integrated circuit chip is provided which comprises a circuit for processing data signals, which according to a individual scheme of at least two different modulation schemes modulated are. This circuit comprises an input section circuit, the one input analog section circuit and a digital input section circuit having. The digital input section circuit comprises a first signal processing branch for processing received data signals, corresponding to a first of the at least two different ones Modulation schemes are modulated, and includes a second signal processing branch for processing received data signals according to a second of the at least two different modulation schemes are modulated. The first and the second signal processing branch have a topology with a small IF.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verarbeiten empfangener Datensignale in einer Datenkommunikationseinrichtung bereitgestellt, wobei die Datensignale jeweils mit einem Schema mindestens zweier unterschiedlicher Modulationsschemata moduliert sind. Die Datenkommunikationseinrichtung umfasst einen Eingangsabschnitt, der eine analoge Eingangsabschnittseinheit und eine digitale Eingangsabschnittseinheit aufweist. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, welche der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata auf ein empfangenes Datensignal angewendet ist. Das Verfahren umfasst ferner das Ausführen einer Verarbeitung mit kleiner ZF des empfangenen Datensignals in einem ersten Signalverarbeitungszweig der digitalen Eingangsabschnittseinheit, wenn bestimmt wird, dass ein erstes der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata angewendet ist, oder in einem zweiten Signalverarbeitungszweig der digitalen Eingangsabschnittseinheit, wenn bestimmt wird, dass ein zweites der mindestens zwei unterschiedlichen Modulationsschemata angewendet ist.In a further embodiment discloses a method of processing received data signals in one Data communication device provided, wherein the data signals each with a scheme of at least two different modulation schemes are modulated. The data communication device comprises a An input section comprising an analog input section unit and a digital input section unit. The procedure comprising determining which of the at least two different Modulation schemes is applied to a received data signal. The The method further comprises carrying out a processing small IF of the received data signal in a first signal processing branch of digital input section unit when it is determined that a first of the at least two different modulation schemes is applied, or in a second signal processing branch of the digital input section unit when it is determined that a second of the at least two different modulation schemes is applied.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Die begleitenden Zeichnungen sind mit eingeschlossen und bilden einen Teil der Beschreibung, um die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Die Zeichnungen sollen nicht so verstanden werden, um die Erfindung auf lediglich die dargestellten und beschriebenen Beispiele, wie die Erfindung ausgeführt und eingesetzt werden kann, zu beschränken. Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden detaillierteren Beschreibung der Erfindung hervor, wie sie auch in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, wobei:The accompanying drawings are included and form a part of the specification, to explain the principles of the invention. The drawings are not to be construed as limiting the invention to merely the illustrated and described examples of how the invention may be practiced and employed. Other features and advantages will be apparent from the following more particular description of the invention, as illustrated in the accompanying drawings, in which:
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Die anschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert, wobei gleiche Elemente und Strukturen durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.The illustrate embodiments The present invention will be explained with reference to the drawings, wherein same elements and structures by the same reference numerals Marked are.
Wie aus der detaillierteren Beschreibung der Ausführungsformen hervorgeht, wird eine Mehrfachmodus-Datenkommunikationsempfängertechnik bereitgestellt, wobei der digitale Eingangsabschnitt zwei oder mehrere Zweige für unterschiedliche Modulationsschemata aufweist und wobei jeder Zweig eine Topologie mit kleiner ZF besitzt. Wie man aus der folgenden Beschreibung ersehen kann, kann die Anwendung zweier (oder mehrerer) Zweige mit kleiner ZF in dem digitalen Empfängereingangsabschnitt die Herstellung vereinfachen und die Effizienz der Empfängerarchitektur verbessern.As will be apparent from the more detailed description of the embodiments, is provided a multi-mode data communication receiver technique, wherein the digital input section has two or more branches for different ones Modulation schemes and wherein each branch is a topology owns with small ZF. As can be seen from the following description can, the application of two (or more) branches with smaller IF in the digital receiver input section the Simplify manufacturing and the efficiency of the receiver architecture improve.
Es
sei zunächst
auf
Es
ist anzumerken, dass der Analog/Digital-Wandler
In
den Ausführungsformen
wird die Abwärtskonvertierung
von der Radiofrequenz zu dem Basisband in dem digitalen Eingangsabschnitt
Wie
man aus
In einer Ausführungsform wird das Aktivierungssignal für jeden einzelnen Vorlauf gesetzt und am Ende des Nutzsignals zurückgesetzt. In einer weiteren Ausführungsform wird das Aktivierungssignal beim Erfassen eines ersten Vorlaufs gesetzt und am Ende des letzten Nutzsignals in einer Sequenz von Datenpaketen, die ein Vorlauffeld und ein Nutzdatenfeld aufweisen, zurückgesetzt.In an embodiment is the activation signal for set each individual forward and reset at the end of the useful signal. In a further embodiment becomes the activation signal when detecting a first forward set and at the end of the last payload in a sequence of Data packets that have a header field and a payload field, reset.
Die
Vorlauferfassungseinheit
In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Modulationsschema eines sein, das mit der IEEE-802.11b Spezifikation kompatibel ist. In diesem Modus können diese Signale Barkermoduliert oder CCK-moduliert sein. Ferner können IEEE-802.11a/g-Modi angewendet werden, wobei ein OFDM-Modulationsschema angewendet wird.In the present embodiment may be a modulation scheme of one that complies with the IEEE 802.11b Specification is compatible. In this mode, these signals can be Barkermodulated or CCK-modulated. Furthermore, IEEE 802.11a / g modes can be used using an OFDM modulation scheme.
Es
sei nun auf
In
dem ersten Zweig aus
Bevor
die diversen Komponenten detailliert erläutert werden, sollte angemerkt
werden, dass der Multiplexer
Wie
man aus
Es
sei nun ein 802.11 b-Zweig erläutert;
das quantisierte reale Ausgangssignal das Analog/Digital-Wandlers
Da
das komplexe Basisbandsignal immer noch ungewünschte Bildfrequenzbereiche
aufweisen kann, wird es durch den Tiefpassfilter
In
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Tiefpassfilter
Das
für die
Bildunterdrückung
gefilterte Signal wird dann dem Abtastratenwandler
In
dem 802.11 b-Zweig beträgt
die Quantisierung 6 Bits vor dem Abwärtswandler
Es
sei nun auf den 802.11 a/g-Zweig verwiesen; das quantisierte reale
Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers 430 wird von dem Abwärtswandler
An
den Abwärtswandler
Ungewollte
Bildfrequenzbereiche werden durch den Tiefpassfilter
Die Quantisierung des OFDM-Zweiges beträgt 10 Bits mit einer (10,1) Festpunktinterpretation. Wiederum betrifft das eben genannte den Bereich des physikalischen Spannungswertes des Analog/Digital-Wandlereingangs.The Quantization of the OFDM branch is 10 bits with one (10.1) Fixed point interpretation. Again, the just mentioned concerns the Range of the physical voltage value of the analogue / digital converter input.
Wie zuvor beschrieben ist, können die in den Ausführungsformen verwendeten Filter elliptische IIR-Filter sein. In weiteren Ausführungsformen können die Filter solche ohne Multiplikatoren sein, wie sie in L. D. Milic, IEEE-Transaktionen über Signalverarbeitung, Band 47, Nr. 2, Februar 1999, Seiten 469 bis 479, beschrieben sind.As previously described those in the embodiments filters used may be elliptical IIR filters. In further embodiments can the filters are those without multipliers, as described in L. D. Milic, IEEE transactions via Signal Processing, Volume 47, No. 2, February 1999, pages 469 to 479, are described.
Es
sei nun auf
Wenn
das empfangene Signal entsprechend der IEEE 802.11 b-Spezifikation
moduliert ist, wird das quantisierte Signal im Schritt
Obwohl die Erfindung mit Bezug zu ihren physikalisch entsprechend aufgebauten Ausführungsformen beschrieben ist, erkennt der Fachmann, dass diverse Modifizierungen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen technischen Lehre und beim Studium der angefügten Patentansprüche durchgeführt werden können, ohne von dem Grundgedanken und dem beabsichtigten Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Ferner sind jene Bereiche, von denen angenommen wird, dass der Fachmann damit vertraut ist, hierin nicht beschrieben, um die hierin beschriebene Erfindung nicht unnötigerweise zu verdunkeln. Es ist daher zu beachten, dass die Erfindung nicht durch die speziellen anschaulichen Ausführungsformen eingeschränkt ist, sondern lediglich durch den Schutzbereich der angefügten Patentansprüche.Even though the invention with respect to their physically structured accordingly embodiments the skilled person recognizes that various modifications, Variations and improvements of the present invention in light of above technical teaching and the study of the appended claims can be performed without of the spirit and intended scope of the invention departing. Furthermore, those areas that are assumed to be that the person skilled in the art is familiar with, not described herein, so as not to unnecessarily obscure the invention described herein. It It should therefore be noted that the invention is not limited by the specific illustrative embodiments is limited but only by the scope of the appended claims.
Claims (81)
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